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文档简介
考点13氧化还原反应
知识整合,
一、氧化还原反应中的基本概念
1.氧化还原反应的特征及本质
「硝一电子转移(得失或偏移)
侬画初一反应过程中元素的化合价发生变化
2.氧化还原反应中的基本概念
<1)氧化剂与还原剂
氧化剂:在氧化还原反应中得到电子(或电子对偏向)的反应物(即所含元素的化合价降低)。
还原剂:在氧化还原反应中失去电子(或电子对偏离)的反应物(即所含元素的化合价升高)。
注意:氧化剂与还原剂可以是不同的物质,也可以是同一种物质,如氯气与水反应时,氯气既是氧化
剂也是还原剂。
(2)氧化反应与还原反应
氧化反应:失去电子(或元素化合价升高)的反应叫氧化反应。
还原反应:得到电子(或元素化合价降低)的反应叫还原反应.
(3)氧化性与还原性
氧化性:物质得到电了•的性质叫氧化性,氧化剂具有氧化性。
还原性:物质失去电子的性质叫还原性,还原剂具有还原性。
注意:1.元素的化合价处于该元素中间价态的物质一般既具有氧化性又具有还原性,如SO2中的硫元
素处于其中间价态,所以S02既具有氧化性,又具有还原性。
2.具有氧化性,能得位于,不一定是氧化剂,反之,具有还原性也不一定是还原剂。
(4)氧化产物与还原产物
氧化产物:还原剂失去电子后生成的对应产物。
还原产物:氧化剂得到电子后生成的对应产物。
注意:在氧化还原反应中,笑些产物可能既是氧化产物又是还原产物,如碳与氧气反应生成的二氧化
碳既是氧化产物又是还原产物。
3.用双线桥理解氧化还原反应的概念之间的关系
化合价降低得到电子,发生还原反应
[生成
锂化剂+还原剂——-还原产物+氧化产物
|[生成
化合价升高失去电子.发生辄化反应
概括为升失氧、降得还,剂性一致、其他相反。
4.四种基本反应类型和氧化还原反应的关系
二、氧化还原反应的基本规律
I.守恒规律
(1)内容。
①质量守恒:反应前后元素的种类、原子的数目和质量不变。
②电子守恒:氧化还原反应中,氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数,表现为化合价升
高的总数等于化合价降低的总数。
③电荷守恒:离子方程式中反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。
(2)应用:运用“守恒规律”可进行氧化还原反应方程式的配平和相关计算。如用铜电极电解Na2sCh
溶液,其阳、阴极产物及转移电子关系式为:CM+〜2e-〜%〜20H-。
2.价态律
当元素具有可变化合价时,一般处于最高价态时只具有氧化性,处于最低价态时只具有还原性,处于
中间价态时既具有氧化性乂具有还原性。如:浓H2s04中的S只具有氧化性,H2s中的S只具有还原性,
单质S既具有氧化性又具有还原性。
3.强弱规律
在氧化还原反应中,强氧化剂十强还原剂=弱氧化剂(氧化产物)+弱还原剂(还原产物),即氧化剂的氧化
性比氧化产物强,还原剂的还原性比还原产物强。如由反应2FcCb+2KI===2FeCl2+2KCl+l2可知,FeCb的
氧化性比L强,KI的还原性比FeCb强。
一般来说,含有同种元素不同价态的物质,价态越高氧化性越强(氯的含氧酸除外),价态越低还原性越
强。如氧化性:浓H2so4>SO2(H?SCh)>S;还原性:H2S>S>SO>o
在金属活动性顺序表中,从左到右单质的还原性逐渐减弱,阳离子(铁指Fe?+)的氧化性逐渐增强。
4.优先律
在浓度相差不大的溶液中:
(I)同时含有儿种.还原剂时」^^今将按照还原性曰强到弱的顺序依次反应。
如向FeBn溶液中通入少量。2时,因为还原性Fe2+>B「,所以Fe?+先与CL反应。
(2)同时含有几种氧化剂时」■今将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。
如在含有Fe3+、CM+的溶液中加入铁粉,因为氧化性Fe3+>Cu2+,所以铁粉先与Fe"反应,然后再与
Cu"反应。
5.归中规律
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时可总结为:
价态相邻能共存,价态相同能归中,
归中价态不交叉,价升价降只靠拢。
如以下两例:
失6e-
失6。-
II
II
-2*60♦4
误解:&S+H2s(浓)=SI+SCM+2H2。,误解:KC103+6Hci(浓)=Kci+3Cl2t+3H2O
I______JI_____________|
得6e得6(、
⑵《
失2a失5e
IIII
-2*60Y
正解;HzSZ(浓)----SI+SOt+2HO,,
»HSO422正解:KC1O3+6HCI(浓)----KC1+3C12-+3H2O
I1
得2e-得5(广
6.歧化反应规律
发生在同一物质分子内、同一价态的同一元素之间的氧化还原反应,叫做歧,化反应。其反应规律是:
所得产物中,该元素一部分价态升高,一部分价态降低,即“中间价—高价+低价”。具有多种价态的元素(如
氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应。
三、氧化性和还原性的强弱比较
1.根据氧化还原反应判断。氧化还原反应总是遵循以下规律(简称强弱律):
得电子,化合价降低,被还原(发生还原反应)
II
氧化剂(氧化性)+还原剂(还原性)一还原产物+氧化产物
I_____________________t
失电子,化合价升高,被氧化(发生氧化反应)
氧化性:氧化剂,氧化产物,氧化剂>还原剂;坯原性:还原剂,还原产物,还原剂>氧化列。
2.根据元素在周期表中的相对位置判断。
从从左至右
上
小
从
至
下
下
至
上
从右至左
--------------
金属原子的还原性增强非金属原子的氧化性增强
相应阳离子的氧化性减弱相应阴离子的还原性减弱
3.依据金属、非金属活动性顺序判断。
(1)依据金属活动性顺序
KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgCgPtAu
单质的还原性逐渐减弱,对应阳离子的氧化性逐渐括强
(2)依据非金属活动性顺序
_____________F2ChBr2I2S
单质的氧化性逐渐减弱,对应阴离子的还原性逐源;增强
4.依据与同••物质反应的情况(反应条件、剧烈程度等)判断。
当不同的氧化剂作用于同•近原剂时,若氧化产物价态相同,可根据反应条件高、低来进行判断,反
应条件越低,性质越强;若氧化产物价态不同,则价态越高,氧化剂的氧化性越强。
5.依据电化学原理判断。
(1)两种不同的金属构成原电池的两极.负极金属是电子流出的极,正极金属是电子流入的极。其还
原性:负极,正极。
(2)用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的氧化性较强,在阳极先放电的阴离子的还
原性较强。在阳极阴离子放电顺序:S2>I>Br>C1>0H-,即是还原性强弱顺序。在阴极阳离子放电顺序:
Ag>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H>>Pb2+>Sn2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+,即是氧化性强弱顺丹。
6.根据物质中元素的化合价判断。
(I)一般来讲,同一种元素的化合价越高,氧化性越强,汾态越低,还原性越强。如;氧化性;浓
3+2+
H2SO4>H2SO3;还原性:H2S>SO20又如氧化性:Fe>Fe>Fe,还原性反之。
(2)在和同•种氧化剂(或还原齐IJ)反应时,氧化剂(或还原剂)被还原(或氧化)的程度越大即是化合价
降低(或升高)越多,还原剂(或氧化剂)的还原性(或氧化性)就越强。如Fe和CL反应生成FeCk,而Fe和S
反应只生成FeS,则氧化性:Cl2>So
7.某些物质的氧化性、还原性与温度、浓度、酸碱性有关,
(1)一般浓度越大,氧化性(或还原性)越强。如氧化性:浓H2s0。稀H2so0浓HNO6稀HNO3。
(2)一般温度越高,氧化性(或还原性)越强。如常温下浓H2s04和Cu反应放出缓慢,而加热条件下浓
FhSOj氧化性增强,两者反应速率加快。
(3)一般是溶液的酸性越强,氧化性(或还原性)越强。如KMnO«是一种强氧化剂,而在酸、中、碱性
溶液中,其氧化性强弱顺序是:酸性,中性〉碱性。乂如NO;的氧化性也随着H+浓度的增大而增强。
四、氧化还原反应方程式的配平
1.配平原则
2.氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤
(1)一般方法:从左向右配。
(2)步骤:即
标明反应前后变价元素的化合价!
列出化合价的变化值!
融i永至示嘉薪函法存疝降:总福而奖I
而庭复花更通加r菱化疗物:点成喜而面欣
学计量数,观察法配平其他物质的化学计量数:
检查质量、电荷、电子是否守恒:
3.氧化还原反应配平的特殊技巧
(I)从右向左配平法
适用范围:此法最适用于某些物质(如硝酸、浓硫酸的反应)部分参加氧化还原反应的类型,
例如:Cu+HNCh(浓)一Cu(NCh)2+NO2+H2O
分析♦:由于HN03在反应中有两个作用即酸性和氧化性,因此如按照一般的方法从左向右配的话比较麻
烦,但如采用从右向左配平法的方法,这个问题显得很简单。
(2)整体总价法(零价法)
适用范围:在氧化还原反应中,一种反应物中有两种或两种以上的元素化合价发生变化,或几种不同
物质中的元素化合价经变化后同存在于一种产物中,把该物质当成一个“整体”来考虑,可令该物质中各元素
的化合价均为零,然后计算出各元素化合价的升降值,利用化合价升降相等进行配平。
例如:FeS?+O2—FezCh+SO2
分析:在FeS?中Fe的化合价由+2变到+3,S的化合价由T变到+4,即同一种物质中有两种元素的化
合价同时在改变,我们可以用整体总价法,把FeS?当成•个“整体”来考虑。
(3)歧化归一法
适用范围:同种元素之间的歧化反应或归一反应。
技巧:第三种价态元素之前的系数等于另两种元素价态的差值与该价态原子数目的比值。
例如:Cl2+KOH—KC1+KC1O3+H20
分析:该反应中,电子转移只发生在氯元素之间,属于歧化反应。C1的化合价由0变为-I和+5,因此
CL的系数为6/2=3,KC1的系数为5,KCICh的系数为1。
(4)单质后配法
适用范围:反应物或生成物中有单质参加或单质生成,如有机物的燃烧都可用此法。
技巧:把游离态的那种元素放在最后来配。
例如:FCS2+O2—Fe?。?+SO2
分析:反应物中有单质我们可以把0元素放在最后来配。首先假定Fe2O3的系数为I,则FeSz的
系数为2,那么SCh的系数为4,因此02的系数为11/2,然后把每种物质前的系数都扩大2倍,即可配平。
(5)待定系数法
技巧:将各种物质的系数分别设为不同的未知数,然后根据质量守恒定律列方程求解最后配平。
总结:从以上示例我们发现,对手同一氧化还原反应,有时可采用不同的方法来配平,乜有时用几种
方法综合应用。总之,只要我们能掌握以上技巧,配平氧化还原反应方程式会得心应手。
展重点考向
考向一对氧化还原反应基本概念的考查
典例引领
S______________r
典例।下列变化中,气体被还原的是
A.二氧化碳使Na?。?固体变白
B.氯气使KBr溶液变黄
C.乙烯使Bn的四氯化碳溶液褪色
D.氨气使AlCh溶液产生白色沉淀
【解析】A项中2Na2Ch+2CO2===2Na2co3+O2,反应中NazO?中氧元素的化合价为T,在反应中既
升高又降低,NazO?既是氧化剂也是还原剂,CO?中各元素化合价不变;B项中CbI2而一===13白I2C「
CH、一CH,
CL中氯元素化合价降低,被还原;C项中反应为CH2cH?+Br2Tl'|,发生的是加成反应;D项中反
BrBr
应为A1C13+3NH3H2O===A1(OH)31+3NH4CI,此反应为非氧化还原反应。
【答案】B
变式拓展
I.锐氨基化钙(CaCN*是一种重要的化工原料,制备CaCN2的化学方程式为:
CaCCh+2HCN^=CaCN2+COT+H2T+CO2T则在该反应中
A.氢元素被氧化,碳元素被还原
B.CaCNz是氧化产物,以为还原产物
C.HCN仅作氧化剂
D.CO为氧化产物,%为还原产物
:分清氧化还原反应的常见类型
(I)完全氧化还原型
此类反应的特点是还原剂和氧化剂分别为不同的物质,参加反应的氧化剂(或还原剂)全部被还原(或被
氧化),有关元素的化合价全部发生变化,例如:4NH3+5O?上三?三4N0+6H20。
催化剂
(2)部分氧化还原型
此类反应的特点是还原剂(或氧化剂)只有部分被氧化(或被还原),有关元素的化合价只有部分发生变化,
△
例如:Mn02+4HC1(浓):^=MnC12+02T+2H2O。
(3)自身氧化还原型
自身氧化还原反应可以发生在同一物质的不同元素之间,即同一种物质中的一种元素被氧化,另一种
元素被还原,该物质既是氧化剂,又是还原剂;也可以发生在同一物质的同种元素之间,即同一种物质中
△
的同一种元素既被氧化又被还原。例如:2KMnO4^=K2MnO4+MnO2+O2t,
△
3S+6KoH:^=2K2S+K2so3+3HQ。
(4)归中反应型
此类反应的特点是同一种元素在不同的反应物中有不同的价态(高价、低价),反应后转化成中间价态。
例如:
得5e
KCIO36HCl(i^)---KC1-3CI2f+3H2()
失5c-
考向二根据化学(离子)方程式判断氧化性、还原性的强弱
典例引领
S________/
典例1根据下列事实:
①X+Y2+===X2++Y
②Z+2H2O===Z(OH)2+H2T
③Z2一氧化性比X2+弱
④由Y、W电极组成的原电池,电极反应为W2++2e-===W,Y-2e2"===Y2+
可知X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序是
A.X>Z>Y>WB.Z>W>X>Y
C.Z>X>Y>WD.Z>Y>X>W
【解析】①X+Y2===X2++Y,X作还原剂,Y是还原产物,所以X的还原性大于Y的还原性;②Z
+H2O===Z(OH)2+H2t,Z能与水反应作还原剂,所以Z的还原性最强;Z作还原剂,氏是还原产物,所
以Z的还原性大于H2的还原性;③Z2.氧化性比X2+弱,所以Z的还原性大于X的还原性;④由Y、W电
极组成的电池,电极反应为+2e===W、Y-2e===Y2',Y是还原剂,W是还原产物,所以Y的还
原性大于W的还原性;所以X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序为Z>X>Y>W。
【答案】C
变式拓展
2
2.已知常温下,溶液中能发生如下反应:①2R-+Z2^=R2+2Z,②16H'+10Z-+2XO4^=2X*+5Z2
+8H2O,③2M2++R2^=2M3++2R。由此判断,下列说法中正确的是
A.Z?+2M2+^=2M3++2Z-不可以进行
B.Z元素在①②反应中发生还原反应
C.各粒子还原性由强到弱的顺序是X2t>Z>R>M2+
3+
D.各粒子氧化性由强到弱的顺序是XO;>Z2>R2>M
考向三根据氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否发生
典例引领
S/
典例1已知CO2O3在酸性溶液中易被还原成CO2+,CO2O3、。2、FeCb、k的氧化性依次减弱。下列反应
在水溶液中不可能发生的是
A.3C12+6FCI2—2FeCb+4Fcb
B.C12+FCI2—FCC12+I2
C.CO2O3+6HCI(浓)一2coeI2+CI2T+3H2。
3+2+
D.2Fe+2L-2Fe+I2
【解析】根据氧化还原反应中,氧化性:氧化剂〉氧化产物,可判断B中氧化性Cb>L;C中Co2O3>Cl2;
D中Fe3+>b,这些结论与题给信息一致。对于A,由于I的还原性强于Fe2+,所以CL应先氧化「,而不应
先氧化Fe?+,故A不可能发生。
【答案】A
变式拓展
3.已知:2FeCb+2KI:----2FeCb+2KCl+l2,2FeCI2+C12^=2FeCl3,2KMnO4+16HC1:----2KCI+
2MnCl2+5Cl2t+8H2Oo若某溶液中有Fe?+、r和C「,要氧化除去「而不影响Fe?”和C「,可加入的试
剂是
A.Cl2B.KMnO4
C.FeCbD.HC1
考向四氧化还原反应方程式的配平技巧
典例引领
S________r
典例1u常见化合价有+4和+6。硝酸铀酰[UO2(NO3)2]加热可发生如下分解:
[UO2(NO3)2]-->UQy+NO2f+O2T(未配平)
将气体产物收集于试管中并倒扣于盛水的水槽中,气体全部被吸收,水充满试管。则生成的铀的氧化
物化学式是
A.U02B.2UO2UO3
C.UO3D.UO.-2UO1
【解析】由题意知气体产物全部被吸收,即二者与水完全反应生成HNO3,发生反应4NO2+O2+
2HQ===4HNO.以根据原子守恒及NCh与O2的物质的品之间的关系,将[UCHNO.R]改写成UOyZNChNCh,
故生成的铀的氧化物为UO3o
【答案】C
变式拓展
4.已知:I.高镭酸钾在不同条件下发生的反应如下:
MnO;+5e-+8H+:^=Mn2++4H2O
MnO;+3e—2H2O=^=MnO21+4OR-
MnO4+eMnO;(溶液呈绿色)
II.在下列反应中,产物K2s04和S的物质的量之比为3:2
KMnO4+K2S+=K2MnO4+K2sO4+SJ+
下列说法不正确的是
A.高锦酸根离子被还原的产物受溶液酸碱性的影响
B.化学方程式中反应物缺项为H2s04,配平后系数为12
C.化学方程式中产物缺项为H?0,配平后系数为12
D.用石墨电极电解中性高铳酸钾溶液,在阴极可以得到MnCh
於氧化还原反应方程式的配平技巧
(1)正向配平:适用于氧化剂与还原剂相对独立的反应中,如归中反应。
(2)逆向配平:适用于氧化剂与还原剂是同一种物质的反应,如歧化反应。
(3)缺项配平:缺项一般是H+、OFT或比0,注意合理的组合方式。
(4)信息型氧化还原反应方程式的书写:先结合信息及物质的性质、氧化还原反应规律找出(判断出)
氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物并用电子守恒配平,再结合电荷守恒、元素守恒补充其他离子(物质),
并最终配平方程式。
考向五利用得失电子守恒巧解氧化还原反应计算题
典例引领
S________r
典例1物质的量之比为2:5的锌与稀硝酸反应若HN03被还原的产物为N2Q反应结束后锌没有剩余
则该反应中被还原的HNO3与未被还原的HN03的物质的量之比是
A.1;4B.1:5C.2;3D.2;5
【解析】根据得失电子守恒法求解。设锌的物质的量为2mol,HNO3的物质的量为5mol,生成N2O
的物质的量为M被还原的HN03的物质的量为2A)O该反应中化合价变化情况:Zn-ZiB(价差为2),
2^'40;—^0(价差为8),则由化合价升降相等,可得XX8=2molx2,解得x=0.5mol,则被还原的HNO3
的物质的量(2x)为1mol,未被还原的HNO3的物质的量为4moL故反应中被还原的HNO.i与未被还原的
HN03的物质的量之比是1:4o
【答案】A
变式拓展
5.Cu2s与一定浓度的HN03反应,生成CU(NO3)2、CUSO4、NO2、NO和H?0,当NO2和N。的物质的量
之比为2:1时,实际参加反应的Cu2s与HNO3的物质的量之比为
A.I:10B.1:8C.1:6D.1:5
、.学点冲交充
1.卜列水处理方法涉及氧化还原反应的是
A.用明机处理水中的悬浮物
B.用Na2s处理水中的Cu,+、Hg"等重金属离子
C.用FeSO4处理含CnO厂的酸性废水,再调节pH除去Cr3.
D.用NaOH处理含高浓度NH;的废水并回收利用氨
2.CsICL是一种碱金属的多卤化物,这类物质在化学反应中既可表现氧化性乂可表现还原性,有关该物质
的说法正确的是
A.Cs显+3价,I、C1均显一I价
B.Cs显+1价,C1显+1价,I显一1价
C.在CsICL溶液中通入Cb,有单质碘生成
D.在CsICh溶液中通入SO2气体,有硫酸生成
3.实验室可用以下反应制得氯气:KCO3+6H。(浓)===KC1+3cLT+3H20。反应中有1mol电子转移时制
得氯气44g,则反应物可能的组合是
A.K35CIO3+6H35C1B.K35C1O3+6H37C1
C.K37C1O3+6H35C1D.K37CIO3+6H37C1
4.己知还原性:HSOj>r,氧化性:lOAh。在含3moiNaHSCh的溶液中逐滴加入NaI03溶液。加入NaK)3
的物质的最和析出的12的物质的后的关系曲线如图所示。下列说法正确的是
A.反应过程中的氧化产物均为SO3
B.a点时消耗NaHSCh的物质的量为1.0mol
C.从起点到〃点的反应可用如下离子方程式表示:
3HSO;+IO;=3S0f+r+3H+
D.当溶液中「与L的物质的最之比为1:1时,加入的NaQ为1.2mol
5.氯酸是一种强酸,浓度超过40%时会发生分解,反应可表示为,雨。。3="伙)2T+cC12T+,/HClO4+eH2O,
下列有关说法错误的是
A.由反应可确定:氧化性HCOA02
B.由非金属性C1>S,可推知酸性HC1O3>H2SO4
C.若1mol氯酸分解所得混合气体的质量为45g,则反应方程式可表示为
3HC1O3-2O2T+C12t+HClO4+H2O
D.若化学计审数斫8,b=3,见该反应转移电子数为20g
+
6.Fl前处理酸性C^O厂废水多采用铁乳磁体法,该法是向废水中加入FeSO4-7H2。将CjO丁还原成CP,
调节pH,Fe、Cr转化成相当于:尸阴尸叫心鹏一口供氧磁体,罗马数字表示元素价态)的沉淀。处理1
molCr2O^,需加入amolFcSO4-7H2。,下列结论正确的是
A.x=0.5,a=8B.x=0.5,a=10
C.x=1.5,a=8D.x=1.5,«=10
7.向59.2gFezOs和FcO的混合物中加入某浓度的稀硝酸LOL,固体物质完全反应,生成NO和Fe(NO3)3。
在所得溶液中加入LOmoI/L的NaOH溶液2.8L,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,沉淀质量为
85.6g。下列有关说法错误的是
A.FezCh与FeO的物质的量之比为1:6
B.硝酸的物质的量浓度为3.0mol/L
C.产生的NO在标准状况下的体积为4.48L
D.FC2O3、FcO与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol
8.如图是硫元素在自然界中的循环示意图,下列有关说法不正确的是
A.硫在自然界中既有游离态又有化合态
B.过程⑤宜在土壤的缺氧区实现
C.硫元素的循环过程中只有硫的还原
I
D.若生物体有机硫的成键方式为一C-S-H,则过程④中S未发生氧化还原反应
9.格及其化合物常被应用于冶金、化工、电镀、制药等行业,但使用后的废水因其中含高价格的化合物而
毒性很强,必须进行处理。工业上往往采取下列循环工艺防止铭的污染:
|Cr20j]-叱*)②五/)3:
⑤③
(CrOj-}------------------[CrOjJ
(1)上述各步反应中属于氧化还原反应的是(填序号)。
(2)第①步,含CqO;的废水在酸性条件下用绿矶(FeSOQKO)处理,写出并配平反应的离子方程式:
(3)第②步,向上述反应后的溶液中加入适量的碱石灰,使格离子转变为Cr(OH)3沉淀。处理后,沉淀
物中除了Cr(OH)3外,还有、(写化学式)。已知Cr(OH)3性质类似AI(OH)3,
是既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质,写出从该沉淀物中分离出Cr(OHh的离子方程式:
(4)回收所得的Cr(OH)3,经③④⑤步处理后又可转变成K2Cr2O7<,纯净的匕。。?常月于准确测定
Na2s2O3溶液的物质的量浓度,方法如下:
-
①Cr2。;-+6F+14心==312+2中+7比0@2S2O;+I2===S4O^+21
准确称取纯净的K2Cr2O70.1225g,配成溶液,用上述方法滴定,消耗Na2s2O3溶液25.00mL。则Na2s。
溶液的物质的量浓度为(保留四位有效数字)。
直通高考,:
1.[2019北京]下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是
物质(括号内为杂质)除杂试剂
AFeCb溶液(FcCh)Fe粉
BNaCl溶液(MgCk)NaOH溶液、稀HC1
CCh(HC1)H2O、浓H2so4
DNO(NO2)出0、无水CaCL
2.[2019浙江4月选考]反应8NHa+3CL—N2+6NH4CI,被氧化的NH.?与被还原的CL的物质的量之比为
A.2:3B.8:3C,6:3D.3:2
3.[2018北京卷]下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是
ABCD
NaOH溶液滴入石蕊溶液滴入氯Na2s溶液滴入热铜丝插入稀硝
实验
FeS04溶液中水中AgCl浊液中酸中
产生白色沉淀,溶液变红,随后沉淀由白色逐渐产生无色气体,
现象
随后变为红褐色迅速褪色变为黑色随后变为红棕色
4.[2017北京卷]下列变化中,气体被还原的是
A.二氧化碳使NazCh固体变白B.氯气使KBr溶液变黄
C.乙烯使Bn的四氯化碳溶液褪色D.氨气使AlCb溶液产生白色沉淀
5.|2017天津卷]下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是
A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能
B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能
C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能
D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能
6.[2016.上海]下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是
A.海带提碘B.氯碱工业
C.氨碱法制碱D.海水提澳
7.[2016•上海Q2F2可以发生反应:H2S+W2F2-SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是
A.氧气是氧化产物
B.O2F2既是氧化剂又是还原剂
C.若生成4.48LHF,则转移0.8mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:4
变式拓展
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1.【答案】B
【解析】A.H元素化合价由+1价降低到0价,被还原,故A错误;B.生成氢气,H元素化合价降低,
上为还原产物,在HCN中碳为+2价,CO中的碳也为+2价,则CaCN2中的碳为+4价,故CaCN2为氧
化产物,故B正确;C.因HCN中的碳元素化合价升高,氢元素的化合价降低,则HCN既是氧化剂又
是还原剂,故C错误;D.HCN中碳为+2价,CO中的碳也为+2价,则CO不是氧化产物,故D错误;
故选Bo
2.【答案】D
【解析】本题考查氧化还原性规律的判断。对于一个氧化还原反应来说,氧化剂的氧化性大于氧化产物
的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性。所以从上述方程式中可以看出各粒子属化性由强到
242+2+
弱的顺序是XO;>Z2>R2>W+,各粒子还原性强弱的顺序是X<Z<R<M,综上Z2+2M
^=2NP++2Z一符合氧化还原性规律,可以进行,A错误;Z元素在在反应①中的化合价降低,被还原,
反应②中的化合价升高,被氧化,B错误;由分析可知D正嘀、C错误。故选D。
3.【答案】C
【解析】本题考查氧化还原反应规律的应用。反应①中Fe元素的化合价降低,则FeCb为乳化剂,由氧
化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,氧化性FeCb>l2,反应②中Cl元素的化合价降低,则。2为
氧化剂,由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,氧化性CL>FeC13,反应③中Mn元素的化合
价降低,则KMnO4为氧化剂,由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,氧化性KMnChACb,即
氧化性强弱为KMnO4>Cl2>FeCh,则某溶液中有Fe?+和「共存,要氧化除去「而又不影响Fe?+和C「,
选择氧化性强的物质除杂时能将Fe2+和C「氧化,故选择弱氧化剂FeCL来除杂而不影响Fe?+和C「,且
没有引入新的杂质,故选C。
4.【答案】B
【解析】审题时要注意高镒酸钾在不同条件下被还原的产物不同。在酸性溶液中生成M1F+,在中性溶液
中生成MnCh,在碱性溶液中生成MnO:,A正确。根据产物KzMnCh知,反应在碱性条件下进行,故
反应物缺项不可能是H2so4,B不正确。反应物块项为KOH,产物块项为H2O,方程式配平得
28KMnCM+5K2S+24KoH^=28K2MnO«+3K2so&+2S1+12H20,C、D正确。
【名师点拨】若不清楚高镒酸钾在不同条件下被还原的产物不同,则很难得出挟项物质:若不能根据反
应物和生成物的化合价变化及原子个数守恒配平,则不能正确配平反应方程式。
5.【答案】B
【解析】Cu2s与一定浓度的HN03反应中,Cu2s中铜元素由+1价被氧化为+2价、硫元素由-2价被氧
化为+6价,硝酸起氧化剂与酸的作用,起氧化剂作用HNCh中部元素被还原为N0?和NO,起酸作用的
硝酸生成CU(NO3)2。设NCh和NO的物质的量分别为2mol、1mol,根据电子转移守恒可知:
n(Cu2S)x[6-(-2)+lx2]=2molx(5-4)+lmolx(5-2),解得〃(CRS):。.5moi。由硫元素守恒可知
rj(CuSO4)=w(Cu2S)=0.5mol,根据铜元素守恒可知溶液中n[Cu(NO3)2]=2w(Cu2S)-z?(CuSO4)=2x0.5mol-0.5
mol=0.5molo由氟元素守恒可知参加反应的硝酸〃(HNO3)=2〃[Cu(NO3)2]+〃(NO2)+〃(NO)=2x().5mol+2
mol+1mol=4molo所以实际参加反应的Cu2s与HNCh的物质的量之比为/?(Cu2S):H(HNOJ)=0.5mol:4
mol=1:8o
考点冲关
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1.【答案】C
【解析】A项,用明研处理水中的悬浮物,利用的是A13+的水解反应,不存在化合价的变化,不涉及氧
化还原反应;B项,用Na2s处理水中的C#+、Hg2+等重金属离子,S?一与CM+、Hg?+生成沉淀,不存
在化合价的变化,不涉及氧化还原反应;C项,用FeSCh处理含CBO歹的酸性废水,再调节pH除去CF
+,Fe2+与CnO歹发生氧化还原反应;D项,用NaOH处理含高浓度NH:的废水并回收利用氮,OH一与
NH:反应生成氯气,不存在化合价的变化,不涉及氧化还原反应。
2.【答案】D
【解析】CsICL中Cs显+1价,I显+1价,Q显一1价,A、B项均错误;CsICL溶液中通入Cb,Ch
应作氧化剂,CsICL应作还原剂,I的化合价应升高,不可能降低,即不会有单质碘生成,C项错误;在
CsICL溶液中通入SO?气体,SO?是还原剂,S元素的化合价升高,被氧化为H2so4,D项正确。
3.【答案】B
【解析】由题意可知,该反应中若有5moi也子转移,则生成3moi氯气,其中5moi氯原子来自HC1J
mol氯原子来自KC1O3,因此,当反应中有1mol电子转移叶,生成0.6mol氯气,又知其质量为44g,
故氯气的相对分子质量为73.3,氯元素的平均相对原子质量为36.7。由于36.7更接近于37,所以生成
的氯气分子中37。的含量更多一些,即37cl应存在于HC1中,故B项正确。
4.【答案】C
【解析】在溶液中,NaHSCh中的HSOJ最终被氧化为SO厂不会出现SO3,A项错误:根据还原性:
HSO〉厂及从起点到b点没有k生成知,IOJ和HSOJ刚开始发生氧化还原反应生成F,反应的离子方
程式为3HSO?+IO^===3SOf+P+3H+,。点时加入的NHCh的物质的量为0.4mol,根据反应方程式
知,消耗的NaHSCh的物质的量为1.2mol,B项错误,C项正确;根据反应知,3molNaHSO?消耗NaIO3
的物质的量为1mol,生成的I的物质的量为1mol,设生成的L的物质的量为〃mol,则根据反应IO3+
6H-+5「===3比0+312知,消耗NalCh的物质的量为餐mo],消耗厂的物质的量为斗mol,剩余的「
为(1—引mol,溶液中〃(1一):〃(卜)=1:1,即(1—mol,解得〃=],故此时加入的“(NalCh)
=1mol4-Tmol=1mol+《mol=1.125mol,D项错误。
Jo
5.【答案】B
【解析】A项,HClOs能将-2价的O氧化成。2,说明HClOs的氧化性大于02;B项,IIClO-s不是最高
价含氧酸,不能与硫酸比较酸性的强弱;C项,混合气体的平均相对分子质量为45,据十字交叉法可计
算〃(。2):〃(Ck)=(71-45)/(45-32)=2:1;D项,由已知计量数可知,d+2e=8,4^=24-6=18,解得仁4,
e=2,由此得出反应的方程式为8HC10.V-3O2T+2Cl2t+4HCIO4+2H2O,只有生成CL得电子,故转移电
子数为2x2x5e-20eo
6.【答案】D
【解析】处理1molCr?。;,需加入amolFeSO4・7H2O,根据悠原子守恒得,1molCjO:完全反应
[IinII,
后生成2/(2-工)molFe[Fe.t*Cr2-r]O4,根据铁原子守恒得amol=2(1+x)/(2-x)mol®,该反应中得失电
子数相等,lmolx2x3=2/(2-x)molx(3-2)x1r,解得x=].5,将户1.5代人①得a=l()。
7.【答案】D
【解析】本题考查混合物反应的计算、氧化还原反应的计算。在所得溶液中加入NaOH溶液后,此时溶
液呈中性,金属离子已完全沉淀,溶液中溶质为NaNCh,/2(NaNO3)=/?(NaOH)=1.0niol/Lx2.8L=2.8mol,
沉淀为Fe(OH)3,质量为85.6g,物质的量为J5Sg=o.8mol,根据铁元素守恒有
107moi/L
/?(FeO)+2/?(Fe2O3)=n[Fe(OH)3],所以反应后的溶液中/?[Fe(NO3)3]=7dFe(OH)3]=0.8mol,设Fe2()3和FeO
的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者质量有16O.v+72>,=59.2,根据铁元素守恒有:2x+y=0.8,联立
方程解得.v=0.1、)=0.6。A.由上述分析可知,n(Fe2O3):n(F
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